BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Indonesia adalah negara beriklim tropis sehingga memudahkan perkembangbiakan mikroorganisme, baik yang patogen maupun non patogen. Keadaan iklim yang demikian menyebabkan timbulnya banyak penyakit infeksi yang memerlukan antibiotik sebagai salah satu obat utama (Nelwan, 2006). Infeksi merupakan penyakit yang banyak ditemukan di masyarakat dan merupakan penyebab kematian di dunia termasuk Indonesia (Priyanto, 2009). Penyakit infeksi biasanya disebabkan oleh beberapa mikroorganisme seperti bakteri, virus, parasit, dan jamur (Jawetz et al., 2005). Manusia memiliki jutaan bakteri dalam saluran pencernaan, terutama dalam usus besar, bakteri ini penting untuk kesehatan dan fungsi usus normal. Klebsiella adalah salah satu nama genus untuk bakteri yang ditemukan dalam usus, urinogenital dan saluran pernafasan hewan dan manusia. Ketika Klebsiella berada di luar usus maka dapat menimbulkan infeksi yang serius (Ryan, 2004). Selain bakteri dari kelompok Gram negatif, bakteri Gram positif juga dapat menginfeksi. Bakteri Staphylococcus epidermidis merupakan bakteri Gram positif. Karena itu, perlu dilakukan metode pencegahan dan pengobatan untuk memberantas penyakit karena mikroorganisme (Pelczar and Chan, 2005) Di Indonesia banyak ditemukan berbagai macam antimikroba dari bahan alam seperti pada tanaman. Famili dari Annonaceae mengandung senyawa acetogenin yang toksisitasnya tinggi pada sel manusia, bakteri, virus dan insekta (Dominguez et al., 2003). Sirsak (Annona muricata L.) adalah salah satu tanaman yang dapat digunakan sebagai antibakteri (Arief, 2006). Daun sirsak kaya akan tanin, fitosterol, kalsium oksalat, alkaloid murisin (Arief, 2006) flavonoid, dan minyak atsiri (Ruttamalem, 1994). Minyak atsiri pada daun sirsak memiliki aktivitas antibakteri (Dzulkarnain dan Wahjoedi, 1996). Ekstrak air dan metanol daun sirsak juga memiliki aktivitas antibakteri 1
terhadap Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Proteus vulgari, Salmonella typhimurium, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumonia dan Streptococcus pyogenesis (Pathak, 2003). Penelitian lain menyatakan bahwa fraksi petroleum eter dan heksan ekstrak metanol daun srikaya mempunyai aktivitas insektisidal terhadap Crypsiptya coclesalis (Kulkarni et al., 2003), fraksi heksan dan etil asetat ekstrak daun sirsak mengandung senyawa yang aktif sebagai larvasida untuk membunuh larva Culex quinquefascialus (Hamida, 1996). Berdasarkan data yang telah ada tersebut, maka dilakukan penelitian untuk mengetahui aktivitas antibakteri fraksi non polar ekstrak daun sirsak terhadap Klebsiella pneumonia dan Staphylococus epidermidis dengan metode dilusi padat serta bioautografi sehingga dapat menunjukkan senyawa aktifnya. B. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah disampaikan dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: 1. Berapa Kadar Hambat Minimum (KHM) fraksi non polar ekstrak etanol daun sirsak (Annona muricata L.) terhadap Klebsiella pneumoniae dan Staphylococcus epidermidis? 2. Golongan senyawa apa yang terkandung dalam fraksi non polar ekstrak etanol daun sirsak (Annona muricata L.) yang memiliki aktivitas antibakteri terhadap Klebsiella pneumoniae dan Staphylococcus epidermidis? C. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui Kadar Hambat Minimum (KHM) fraksi non polar ekstrak etanol daun sirsak (Annona muricata L.) terhadap Klebsiella pneumoniae dan Staphylococcus epidermidis dengan metode dilusi padat.
2. Menentukan golongan senyawa yang terkandung dalam fraksi non polar ekstrak etanol daun sirsak (Annona muricata L.) yang memiliki aktivitas antibakteri terhadap Klebsiella pneumoniae dan Staphylococcus epidermidis dengan bioautografi. D. Tinjauan Pustaka 1. Tanaman Sirsak a. Klasifikasi tanaman sirsak Tanaman sirsak memiliki klasifikasi tanaman sebagai berikut: Divisi : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopsida Anak kelas : Magnoliidae Bangsa : Magnoliales Suku : Annonaceae Marga : Annona Spesies : Annona muricatta L. (Cronquist, 1981) b. Nama Daerah Tanaman sirsak memiliki beberapa nama daerah sebagai berikut: Jawa : Nongko londo, nangka sabrang, nangka manila, swirsak Sunda : Nangka walanda, Aceh : Deureuyan belanda Minangkabau : Durian batawy (Arief, 2006) c. Bagian tanaman yang digunakan Tanaman sirsak yang digunakan adalah bagian Daun, akar, biji, kulit, dan buah (Dalimartha, 2006). d. Khasiat Simplisia daun sirsak berkhasiat sebagai astringen, anti bakteri, anti kejang, peluruh keringat, bisul (Arief, 2006) dan anti kanker (Anonim, 2010).
e. Kandungan kimia Buah sirsak mengandung kalsium, fosfor, vitamin A dan vitamin C. Batang dan daun kaya akan tanin, fitosterol, kalsium oksalat, serta alkohol murissine (Arief, 2006), senyawa Annonaceous Acetogenin (Anonim, 2010). 2. Metode Penyarian Tumbuhan merupakan campuran yang komplek dari sel dan substansi kimia (John and Sons, 1996), maka perlu dilakukan penyarian untuk mendapatkan ekstrak. Proses penyarian dapat dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu pembuatan serbuk, pembasahan, penyarian dan pemekatan (Anonim, 1986). Penyarian merupakan proses penarikan zat pokok yang diinginkan dari bahan mentah dengan menggunakan pelarut yang dipilih agar zat yang diinginkan larut (Anonim, 2000). Metode penyarian meliputi maserasi, infundasi, perkolasi, dan sokhletasi. Pada penelitian ini penyarian dilakukan dengan cara maserasi. Maserasi adalah cara ekstraksi yang paling sederhana (Voight, 1994). Metode ekstraksi bahan alam umumnya dengan maserasi, yaitu metode ekstraksi yang sederhana dan mudah, dilakukan dengan cara merendam sampel dalam pelarut organik. Pelarut organik akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif sehingga zat aktif akan larut. Karena adanya perbedaan konsentrasi antar larutan zat aktif di dalam sel, maka larutan yang terpekat didesak keluar (Cheong et al., 2005). 3. Klebsiella pneumonia Klasifikasi bakteri Klebsiella pnemoniae menurut Salle (1961) : Kingdom Pilum Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Bacteria : Proteobacteria : Gamma proteobacteria : Enterobacteriales : Enterobacteriaceae : Klebsiella : Klebsiella pneumoniae
Klebsiella pneumoniae adalah bakteri Gram negatif yang berbentuk batang (basil). Klebsiella pneumonia tergolong bakteri yang tidak dapat melakukan pergerakan (non motil). Berdasarkan kebutuhannya akan oksigen, Klebsiella pneumonia merupakan bakteri fakultatif anaerob. Klebsiella pneumoniae dapat memfermentasikan laktosa (Gibson, 1996). Klebsiella pneumoniae dapat menyebabkan pneumonia. Pneumonia adalah proses infeksi akut yang mengenai jaringan paru-paru (alveoli). Klebsiella pneumoniae umumnya menyerang orang dengan kekebalan tubuh lemah, seperti alkoholis, orang dengan penyakit diabetes dan orang dengan penyakit kronik paruparu. Klebsiella pneumoniae menyebabkan beberapa penyakit pada manusia dan hewan, biasanya menyebabkan infeksi pada sistem urin, sistem pernafasan dan darah (Brisse et al.,2009). 4. Staphylococcus epidermidis Sistematika Staphylococus epidermidis adalah sebagai berikut: Kingdom : Bacteria Filum : Firmicutes Kelas : Bacilli Ordo : Bacillales Family : Staphylococcaceae Genus : Staphylococcus Spesies : Staphylococcus epidermidis Staphylococcus epidermidis merupakan bakteri oportunistik yang menyerang individu ketika sistem tubuh lemah. Ciri-ciri penting dari bakteri Staphylococcus epidermidis adalah berbentuk kokus, berdiameter 0,5-1,5 µm. Staphylococcus epidermidis berkoloni mengerombol menyerupai buah anggur, koloni biasanya berwarna putih atau krem. Bakteri ini merupakan gram positif (Pramasanti, 2008). Staphylococcus epidermidis bersifat anaerob fakultatif. Kuman ini tidak memiliki protein A pada dinding selnya. Bersifat koagulasi negatif, dalam keadaan anaerob tidak meragi manitol (Todar, 2011).
5. Fraksinasi Fraksinasi adalah langkah awal untuk memisahkan senyawa berdasar sifat kepolarannya (Islas et al., 2002). Kromatografi kolom digunakan untuk memisahkan senyawa-senyawa dalam jumlah yang banyak berdasarkan adsorpsi dan partisi. Kemasan adsorben yang sering digunakan adalah silika gel G-60, kieselgur, Al 2 O 3, dan diaion. Cara pembuatannya ada dua macam. Cara kering yaitu silika gel dimasukkan ke dalam kolom yang telah diberi kapas kemudian ditambahkan cairan pengelusi dan cara basah yaitu silika gel terlebih dahulu disuspensikan dengan cairan pengelusi yang akan digunakan kemudian dimasukkan ke dalam kolom melalui dinding kolom secara kontinyu sedikit demi sedikit hingga masuk semua, sambil kran kolom dibuka. Tetesan yang keluar ditampung sebagai fraksi-fraksi (Kisman dkk., 1994). Mekanisme pemisahan menjadi fraksi-fraksi tertentu (fraksinasi) terjadi disebabkan adanya adsorpsi, partisi, difusi molekular antara fase gerak dengan fase diam (Elizabeth dkk., 1996). 6. Uji Aktivitas Antibakteri Pengamatan potensi antibakteri dapat dilakukan dengan metode, yaitu: a. Metode Dilusi Metode dilusi mengukur MIC (Minimum Inhibitory Concentration atau Kadar Hambat Minimum, KHM) dan MBC (Minimum Bactericidal Concentration atau Kadar Bunuh Minimum, KBM) (Pratiwi, 2008). Metode ini menggunakan antimikroba dengan kadar yang menurun secara bertahap. Uji aktivitas antimikroba dengan metode ini dapat digunakan dengan media cair maupun padat (Brooks et al., 2008). b. Metode Difusi Metode ini menggunakan cakram kertas saring, cawan yang berliang renik atau silinder tidak beralat, yang mengandung zat uji dalam jumlah tertentu ditempatkan dalam pembenihan padat yang telah ditanami dengan biakan tebal organisme yang diperiksa. Setelah pengeraman, hasil yang diperoleh adalah : 1). Radical zone, yaitu daerah di sekitar zat uji dimana sama sekali tidak diketemukan adanya pertumbuhan bakteri.
2). Irradical zone, yaitu suatu daerah di sekitar zat uji yang pertumbuhan bakteri dihambat oleh zat uji tersebut (Jawetz et al., 2001). 7. Kromatografi Lapis Tipis Kromatografi lapis tipis adalah suatu kromatografi planar dengan fase diam berupa lapisan yang seragam pada permukaan bidang datar (Gandjar dan Rohman, 2007). Fase diam yang digunakan dalam kromatografi lapis tapis di antaranya adalah silika gel, alumina, dan selulosa (Sudjadi, 1988). Fase gerak yang dikenal sebagai pelarut pengembang akan bergerak sepanjang fase diam karena pengaruh kapiler pada pengembang secara menaik (ascending) atau karena pengaruh gravitasi pada pengembang secara menurun (descending) (Gandjar dan Rohman, 2007). Hasil yang diperoleh diidentifikasi di bawah lampu UV (254 dan 366 nm), ditandai dengan ada atau tidaknya fluoresensi. Jika tidak tampak dengan cara di atas, maka dilakukan secara kimia yaitu penyemprotan dengan pereaksi yang sesuai (Auterhoff dan Kovar, 1987). 8. Bioautografi Bioautografi merupakan metode spesifik untuk mendeteksi bercak pada plat hasil KLT yang memiliki aktivitas sebagai antibakteri, antifungi dan antiviral (Djide, 2003), yang mendekatkan metode separasi dengan uji biologis. Keuntungan metode ini adalah sifatnya yang efisien untuk mendeteksi adanya senyawa antimikroba karena letak bercak dapat ditentukan walaupun berada dalam campuran yang kompleks sehingga memungkinkan untuk mengisolasi senyawa aktif tersebut. Kerugiannya adalah metode ini tidak dapat digunakan untuk menentukan KHM dan KBM (Pratiwi, 2008). Menurut Irena (2005) metode bioautografi dibagi menjadi tiga kategori yaitu agar difusi atau bioautografi kontak, perendaman atau bioautografi agar-overlay, dan bioautografi langsung. E. Landasan Teori Daun sirsak kaya akan tanin, fitosterol, kalsium oksalat, alkaloid murisin (Arief, 2006) dan minyak atsiri (Ruttamalem, 1994). Minyak atsiri pada daun
sirsak memiliki aktivitas antibakteri (Dzulkarnain dan Wahjoedi, 1996). Selain itu juga mengandung annonacin yang mempunyai aktivitas sebagai larvasidal (Dominguez et al., 2003), sedangkan fraksi heksan dan etil asetat (fraksi nonpolar) ekstrak daun sirsak mengandung senyawa yang aktif sebagai larvasida untuk membunuh larva Culex quinquefascialus (Hamida, 1996). Hasil penelitian Prachi (2003) ekstrak air dan metanol daun sirsak juga memiliki aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Proteus vulgari, Salmonella typhimurium, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumonia dan Streptococcus pyogenesis. Selain itu ekstrak aseton daun sirsak asal Cuba aktif terhadap Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Sthapylococcus albus, dan Sthapylococcus aureus (Taylor, 2002). F. Hipotesis Fraksi non polar ekstrak etanol daun sirsak (Annona muricata L.) memiliki aktivitas antibakteri terhadap Klebsiella pneumoniae dan Staphylococcus epidermidis.